Protezione Contro i Fulmini per Trasformatori di Distribuzione: Analisi della Posizione di Installazione del Parafulmine

Protezione contro i fulmini per trasformatori di distribuzione: analisi della posizione di installazione dei parafulmini

Nello sviluppo economico cinese, il sistema elettrico riveste una posizione estremamente importante. I trasformatori, come dispositivi che utilizzano l'induzione elettromagnetica per convertire la tensione e la corrente alternata, rappresentano un componente cruciale del sistema elettrico. I danni causati dai fulmini ai trasformatori di distribuzione sono piuttosto comuni, in particolare nelle aree tropicali umide con alta attività di fulmini. Un team di ricerca ha proposto che i trasformatori di distribuzione connessi Y/Z0 dimostrino una migliore prestazione di protezione contro i fulmini rispetto a quelli connessi Y/Y0.

Pertanto, i trasformatori Y/Z0 sono più adatti alle regioni soggette a fulmini. Di conseguenza, la protezione contro i fulmini per i trasformatori di distribuzione non dovrebbe basarsi esclusivamente sui parafulmini installati sul lato ad alta tensione; devono essere rafforzate anche le misure protettive sul lato a bassa tensione. L'installazione di un set di parafulmini a ossido di zinco FYS-0.22 sul lato a bassa tensione è un metodo efficace per prevenire l'intrusione delle onde di fulmine lungo le linee elettriche a bassa tensione. Questo articolo discute la posizione di installazione dei parafulmini sul lato ad alta tensione dei trasformatori di distribuzione, mirando a migliorare la conoscenza professionale degli ingegneri progettisti elettrici.

Descrizione del problema e impatti: Nei diagrammi dei sistemi di distribuzione ad alta tensione, la posizione di installazione dei parafulmini sul lato ad alta tensione dei trasformatori di distribuzione con connessioni Yyn0 o Dyn11 è spesso impropria, come mostrato nella Figura (a), rendendoli inefficaci nella protezione dell'avvolgimento ad alta tensione del trasformatore.

Analisi delle cause:

La fraintendibilità deriva dal requisito che "i parafulmini devono essere installati sul lato ad alta tensione dei trasformatori di distribuzione con connessioni Yyn0 o Dyn11 quando si trovano all'interno di un edificio o sono attaccati alla sua parete esterna." In realtà, quando "i trasformatori di distribuzione con connessioni Yyn0 o Dyn11 sono installati all'interno di un edificio o attaccati alla sua parete esterna," un colpo di fulmine al sistema di protezione contro i fulmini dell'edificio causa un aumento di potenziale nel sistema di messa a terra, che a sua volta aumenta il potenziale dell'involucro del trasformatore.

Poiché gli avvolgimenti di fase sul lato ad alta tensione del trasformatore sono interconnessi, possono essere considerati allo stesso basso potenziale rispetto al potenziale elevato indotto da fulmine sull'involucro. Questo alto potenziale sull'involucro può rompere l'isolamento degli avvolgimenti ad alta tensione. Pertanto, i parafulmini devono essere installati sul lato ad alta tensione. Quando il parafulmine si scarica, gli avvolgimenti ad alta tensione saranno a un potenziale vicino a quello dell'involucro, proteggendo così gli avvolgimenti (estratto dalle note esplicative del paragrafo 5, sezione 4.3.8 del Codice per la protezione delle strutture contro i fulmini GB50057-2010).

L'articolo 5.5.1 del Codice di progettazione per la protezione contro le sovratensioni e la coordinazione dell'isolamento delle installazioni elettriche AC GB/T50064-2014 stabilisce anche: "I parafulmini a ossido metallico (MOA) devono essere installati vicino al trasformatore sul lato ad alta tensione dei trasformatori di distribuzione nei sistemi di distribuzione da 10 a 35 kV. Il conduttore di messa a terra di questo MOA deve essere collegato insieme all'involucro metallico del trasformatore per una messa a terra comune."

Misure correttive:

Nei diagrammi dei sistemi di distribuzione ad alta tensione, i parafulmini per i trasformatori di distribuzione con connessioni Yyn0 o Dyn11 dovrebbero essere installati tra il lato ad alta tensione del trasformatore e l'ultimo interruttore isolante.